Bionano单分子图谱助力肌营养不良症的诊断

【字体: 时间:2019年02月15日 来源:生物通

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  温州医科大学领导的研究团队近日利用Bionano Genomics的Saphyr基因组图谱绘制系统来分析患者样本,从而实现了面肩肱型肌营养不良症(FSHD)的准确诊断。

温州医科大学领导的研究团队近日利用Bionano Genomics的Saphyr基因组图谱绘制系统来分析患者样本,从而实现了面肩肱型肌营养不良症(FSHD)的准确诊断。这项成果发表在《Molecular Genetics & Genomic Medicine》上。

面肩肱型肌营养不良症是一种常染色体显性的成人肌营养不良症,发病率大约为1/20,000。此疾病与4号染色体端粒附近D4Z4重复序列(3.3 kb)的缩短有关。对于正常个体,D4Z4重复序列通常有十多个拷贝,而FSHD疾病患者往往少于10个拷贝。这会导致休眠基因DUX4的激活,从而对肌肉产生毒性。

由于D4Z4重复结构的长度问题,以及不同个体4号染色体上亚端粒区域的大小不同,FSHD的分子诊断变得十分棘手。同时,10号染色体上也含有几乎相同的D4Z4重复片段,使得经典的PCR方法和Southern杂交分析变得难以解释。因此,目前需要一种简单而可靠的替代方案。

在这项研究中,温州医科大学唐少华教授领导的研究团队引入了Bionano Genomics的单分子光学图谱(SMOM)技术。他们利用Saphyr系统来分析带有BssS1酶学标记的长链DNA分子,同时用Southern blot和分子梳来确认FSHD1单倍型。

在对五代FSHD1谱系的研究中,单分子光学图谱技术正确诊断出疾病和正常的单倍型,确定4qA疾病等位基因具有4个D4Z4重复单元。之后,Southern blot和分子梳分析也证实了4qA疾病等位基因和4qB非疾病等位基因的光谱分析结果。

研究人员总结道,单分子光学图谱是一种可靠且准确的技术,适用于面肩肱型肌营养不良症的分子诊断。与Southern blot相比,这种技术的样本量适中,流程缩短,有望应用在产前检测中。同时,它具有鉴定结构变异的潜力,比如基因座的缺失、重复或重排。

Bionano Genomics公司的CEO Erik Holmlin博士表示:“自2017年我们首次与约翰霍普金斯大学合作研究FSHD以来,这项研究是最广泛的FSHD研究之一。与现有的方法如Southern blot相比,Bionano基因组图谱分析改善了流程,并提供了高度准确的结果,具有临床应用的潜能。”(生物通 薄荷)

原文检索

Clinical application of single‐molecule optical mapping to a multigeneration FSHD1 pedigree

https://doi.org/10.1002/mgg3.565

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